JPH04114703A - ベルト式回転濾体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、下水道汚泥・し尿処理汚泥・水産加工廃水
・牧畜場廃水・食品工場廃水・有機化学工場廃水等の濾
滓粒子を含んだ懸濁原液を廃液とケークとに分離するた
めの帯状回転濾過装置及び生産工程の固液分離装置に関
するものである。

〈従来の技術〉 従来、下水道汚泥・し尿処理汚泥・水産加工廃水・牧畜
場廃水・食品工場廃水・有機化学工場廃水等の濾滓粒子
を含んだ懸濁原液を廃液とケークとに分離する方式及び
生産工程の固液分離方式として、遠心分離法・加圧濾過
法・真空脱水法・ベルトプレス法・電気浸透法・多重円
板法等が採用されていた。

また、回転濾過装置として、出願人が平成１年３月３日
に特願平１−４９８９８号で特許出願した「渡体、及び
その渡体を並べた回転帯状濾体、並びに回転帯状濾体を
備えた濾過装置ｊが提案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記の各種方式には、それぞれ以下のよ
うな欠点が存在していた。

■遠心分離法においては、液体と固体の比重の差が少な
い場合には分離が困難であった。

■加圧濾過法においては、ゾル・ゲル状の懸濁原液等の
被分離脱水物を逐次投入して加圧しなければならないた
め、脱水作業が断続的となり、また、加圧によって、濾
過膜に急激な固体による目詰まりが生じるため、それ以
降の液体の濾過の妨げとなり、濾過膜を適宜再生しなけ
ればならなかった。

■真空脱水法においては、ゾル・ゲル状の！＠濁原液等
の被分離脱水物を減圧するために真空ポンプを含む大規
模の設備を必要とし、また、大気圧から真空まで減圧す
るのに時間を要していた。

■ベルトプレス法においては、濾過膜を連続的に使用す
るため、濾過膜の目詰まりにより濾過効率が低下すると
いう問題があった。

■電気浸透法においては、構造的に複雑であるという欠
点があった。

■多重円板法においては、直径の異なる肉薄円板を多数
枚重ね合わせた渡体を互いに交接させるため、肉薄円板
の間に濾滓粒子が目詰まりするとともに、該濾滓粒子に
よって、肉薄円板が摩耗してしまうという欠点があった
。

■回転帯状濾体を備えた濾過装置は、構造が複雑である
ほか、極めて多数の濾過素子を必要とするため、製造コ
ストも高く、部品管理も煩瑣であるという欠点があった
。

そこでこの発明は、比較的簡易な構成で効率よく固液分
離ができ、濾過面が常に洗浄され濾滓粒子によって濾過
面が閉塞されることのない新規な構成の渡体を提供する
ことを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 この発明の渡体は、上記の目的を達成するために、駆動
源に連結される平行な一対の回転軸に、環状の濾過帯体
を所定間隔を置いて多数巻架したことを特徴とするとと
もに、さらに、環状に設置された帯状濾体の内部下面に
各濾過帯体間のスリットを拡大させるスリット幅開きロ
ーラを設けたことを特徴としている。

また、上記の構成のベルト式回転濾体において、環状に
設置された帯状濾体の内部上面に、各濾過帯体間のスリ
ットを調整するスリット幅調整ローラを設けたことを特
徴としている。

〈作用〉 帯状濾体上に懸濁原液が導入されると、該懸濁原液はド
ラム状の回転軸（筒）の回転によって帯状濾体の上面を
移送される。渡体を構成する各濾過帯体はベルト状に構
成され、隣接する各濾過帯体間にはスリットが設けられ
ているため、渡体上面が濾過面として機能し、懸濁原液
は移送されつつ脱水される。

ベルト式回転濾体の環状内部下面には、各濾過帯体をガ
イドしながら各濾過帯体間のスリットを拡大するスリッ
ト幅開きローラが設置されており、隣接する濾過帯体間
に詰まった濾滓残滓を効率的に除去することが可能とな
る。

また、ベルト式回転濾体の環状内部上面のスリット幅調
整ローラは、濾過処理される懸濁原液の種類に応じて各
濾過帯体間のスリット幅の変更を可能にする。

〈実施例〉 以下、図面に基づいて、この発明に係る渡体を備えた濾
過装置を詳細に説明する。

濾過装置４は、第４図に示すように、懸濁原液注入口４
２と、濾液排出口４３と、ケーク排出口４４とを有する
濾過槽４１の中に、ベルト式回転濾体３と、洗浄手段と
して濾過帯体洗浄装置４５と、濾滓粒子除去手段として
のブラシスキーマ４６と、加圧手段としての加圧ベルト
４７とが配設されている。なお、第４図の実施例におい
ては、懸濁原液の重力脱水を促進させるために、ベルト
式回転濾体３が傾斜して配設されているが、勿論平坦に
配設してもよい。

ベルト式回転濾体３は、第１図に示すように、左右に平
行に配置された回転軸１２．１３と、該回転軸に多数、
平行に巻架される環状の濾過帯体１１と、環状濾体３の
内部下面で各濾過帯体同士のスリット幅を拡大するため
のスリット幅開きローラ１４と、該スリット幅開きロー
ラ１４によって拡大された濾過帯体間のスリット幅を元
の状態に復帰させ、回転軸１３方向に濾過帯体１１を送
るスリット幅復帰ローラ１５と、渡体３の上面（濾過面
）の裏側に配置され、各濾過帯体１１間のスリット幅を
調節する複数のスリット幅調整ローラ１６とからなる。

濾過帯体１１は、環状に形成されたベルトからなり、隣
接する濾過帯体との間に僅かな間隔を置いて回転軸１２
．１３に多数、平行に巻架されている。

濾過帯体１１は、回転軸１２．１３の回転によりエンド
レスな回転運動を行い、渡体３の上面において濾過面と
して作用し、汚水・汚泥等を移送しつつ隣接する濾過帯
体との間のスリットにより汚泥等に含有される水分を脱
水する。濾過帯体１１の断面形状は特に限定されず、例
えば第３図（ａ）〜（ｅ）に示される形状のほか、さま
ざまな態様が考えられる。

濾過帯体１１は一本のベルトを環状に形成したものでも
、また、第１図中耕号１１ａで表された帯体のように、
細長素子を多数連結して環状に結合して形成されるもの
であってもよい。

濾過帯体Ｉｆの材質は、ゴム等であってもよいが、その
他、ゴム等のベルト表面に合成樹脂等の耐摩耗性・耐腐
食性を有する可撓性のある素材を貼着した構成や、例え
ば１０ｃｍ幅等に小間切れにしたセラミックや金属板等
をゴム類等のベルトに隙間なく貼着した構成等が考えら
れる。

渡体３の上面（濾過面）の濾過帯体１１の裏面（帯状雄
体３の内部上面）には、濾過帯体間のスリット幅を調節
するスリット幅調整ローラ１６が濾過帯体と直交して各
濾過帯体に係合して配置されている。スリット幅調整ロ
ーラ１６は、後述するスリット幅開きローラ１４と路間
−の構成であり、濾過帯体１１と直交する位置関係にあ
るローラ軸に対して、スペーサとローラが交互に装着さ
れ、各ローラが各濾過帯体と嵌合して濾過帯体をガイド
する。そして、スペーサを幅の異なるものと取り替える
ことにより、各濾過帯体間のスリット幅が変更され濾過
面のａｍを変更することが可能となる。

環状に設置された帯状雄体３の内部下面には、濾過帯体
１１に直交するようにスリット幅開きローラＩ４が、濾
過帯体に係合して配置されており、渡体３の上面よりも
スリット幅が拡大される。第２図は、スリット幅開きロ
ーラ１４と濾過帯体１１との関係を示す縦断面図であり
、軸１４１にスペーサ１４２を挟んで装着されたローラ
１４に濾過帯体１１が下側から密着嵌合している。スペ
ーサ１４２は、渡体３の上面における濾過帯体間のスリ
ット幅よりも左右幅が大きく設定されているため、スリ
ット幅開きローラ１４を通過した濾過帯体はスリット幅
が拡大されて進行方向へ送られる。濾過帯体１１の進行
方向には、濾過帯体を洗浄する回転ブラシ４５１（後述
）が、濾過帯体１１の下側から該濾過帯体１１にブラシ
４５１ａを接触させながら濾過帯体１１の回転方向と逆
方向に回転しているので、スリット幅を拡大された各濾
過帯体は、その表面や間隙に付着した濾滓粒子を確実に
洗い落とされる。

回転ブラシ４５１の右側（濾過帯体１１の回転方向側）
には、スリット幅開きローラ１４によって拡大された濾
過帯体間のスリット幅を元の間隔に復帰させるためのス
リット幅復帰ローラ１５が設けられ、回転ブラシ４５１
によって洗浄された濾過帯体はスリット幅を縮小されて
回転軸１３側に送られる。

濾過帯体洗浄装置４５は、ベルト式回転濾体３の下方の
ケーク排出口４４側に配設されており、前記回転ブラシ
４５１と、該回転ブラシ４５１を洗浄する水または薬液
が貯溜される槽４５２からなる。回転ブラシ４５１の植
毛部分は、回転しながら常に槽４５２内に貯溜されてい
る水または薬液に浸漬されるので、該回転ブラシ４５１
の植毛部分には、常に薬液が含浸されている。水または
薬液が含浸されている回転ブラシ４５１の植毛部分が、
ベルト式回転濾体３の濾過帯体１１に渡体３の回転方向
と逆回転しながら接触して、濾過帯体１１に付着してい
る濾滓が掻き取られる。これによって濾過帯体１１が洗
浄される。

なお、渡体３の上面（濾過面）で脱水されて渡体３の内
部上面から滴り落ちる水を受は皿で受け、この水を濾過
槽４５２に導いて濾過帯体の洗浄水として用いることも
できる。

ブラシスキーマ４６は、ベルト回転式渡体３の上方の懸
濁原液注入口４２側に、渡体３に近接させて平行に配設
されており、２機の回転軸４６１，４６２と、該回転軸
４６１，４６２に巻架されているベルト４６３がら成る
。ベルト４６３には、針金状のブラシ４６４が、先端が
濾過帯体１１間のスリット（隙間）に突入されるように
、一定間隔ごとに植設されている。ベルト４６３は、ベ
ルト式回転濾体３と逆方向に回転し、しかもベルト式回
転濾体３よりも速く回転するようにその速度が設定され
ている。従って、濾過帯体１１間のスリット（隙間）に
突入したベルト４６３のブラシ４６４が、懸濁原液を進
行方向に押圧しながら掻き上げるので、濾過帯体１１間
のスリット（隙間）に詰まった濾滓粒子が掻き上げられ
て除去され、ベルト式回転濾体３の表面（濾過面）が常
に良好に固液分離可能な状態に保持される。

加圧ベルト４７は、ベルト式回転濾体３の上方のケーク
排出口４４側に、回転渡体３に近接させて平行に配設さ
れ、２機の回転軸４７１．４７２と、該回転軸４７１，
４７２に巻架されているベルト４７３と、該ベルト４７
３の内側に設けられ該ベルト４７３をベルト式回転濾体
３上に押圧する複数機の加圧ローラ４７４とから成る。

ローうによってベルト４７３をベルト式回転濾体３上に
押圧することにより、渡体３の右上方部（ブラシスキー
マ４６が設けられている部分）で固液分離された懸濁原
液がさらに加圧脱水されるようにしている。これにより
、懸濁原液の含水率が更に低下する。

加圧ベルト４７３をベルト回転式濾体３方向に押圧する
方法は、上記加圧ローラ４７４にスプリングを取り付け
、スプリングの付勢力によって押圧する方法のほか、加
圧ローラ４７４の上部に磁石Ａを付設するとともに該磁
石Ａの上部に他の磁石Ｂを、同種の極同士を対向させて
配置し、両磁石Ａ、　Ｂの反発力により渡体３側に加圧
ヘルド４７３を付勢する方法が考えられる。これらの方
法によれば、加圧力が変動自在となり、脱水対象物に螺
動運動（脱水される粒子間に閉じ込められた量水を抜く
ため、粒子接点の移動を促す作用があり、脱水時の含水
率を下げるのに必要な運動である。）を与えることがで
き、脱水効率を向上させることができる。

なお、加圧手段としての加圧ベルト４７のみを除いた態
様の濾過装置も考えられる。

次に、濾過装置４の作動を説明する。

懸濁原液注入口４２から導入された懸濁原液５（ゾル状
およびゲル状の原液を含む）は、ベルト式回転濾体３の
上に積載される。積載された懸濁原液５は、渡体３の回
転によってケーク搬出口４４方向に移送されながら重力
脱水され、懸濁原液５中の水分が濾過帯体１１間のスリ
ットから濾過槽４１の底面に落下する。この時、ブラシ
スキーマ４６が作動しているので、濾過帯体１１間のス
リット（隙間）に詰まった濾滓粒子が掻き上げられて除
去され、懸濁原液５が良好に重力脱水される。重力脱水
された懸濁原液５は、さらに、ケーク搬出口４４方向に
移送され、加圧ベルト４７によって加圧脱水されてケー
クが形成される。ケークは、ケーク搬出口４４から濾過
槽４１外に搬出される。ケークを排出したベルト式回転
濾体３の濾過帯体１１は、回転軸１２．１３の回転によ
り渡体３の下側に移送される。

下側に移送された濾過帯体１１は、スリット幅開きロー
ラ１４の作用により強制的にスリット幅を拡大され、ス
リット幅が拡大されたゾーンで渡体３の下部に設けられ
た回転ブラシ４５１によって洗浄される。スリット幅が
拡大されて洗浄されるため、極めて洗浄効率がよい。洗
浄された濾過帯体１１は、スリット幅復帰ローラ１５に
より再びスリット幅が元の状態に復元され、回転軸１３
の周面を経由して渡体３の上面に移り、再度濾過面とし
て機能する。

以上、この発明を実施例に基づいて具体的に説明したが
、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更可能であること
は言うまでもない。

〈発明の効果〉 この発明に係る渡体を備えた濾過装置は上記詳述したよ
うな構成であるので、従来の問題点を解消し、以下のよ
うな効果を有する。

すなわち、この発明の渡体は、ゾル状態及びゲル状態を
含む懸濁原液から滲み出した水分を各濾過帯体の間のス
リット（隙間）から排出させ、固液分離されたケークの
みを積載させる濾過体として機能するため、簡易な構成
でありながら濾過効率がよいという実用的な効果を有す
る。また、スリット開きローラによって濾過帯体のスリ
ット幅を拡大して洗浄できるので、濾過帯体に付着した
濾滓残滓を効率的に除去でき、常に濾過能力を良好に維
持できるという効果がある。

さらに、各濾過帯体間のスリット幅を変更するスリット
調整ローラが環状渡体の内部上面に設けられているため
、濾過面の態様を適宜変更することが可能であり、１機
の濾過装置で様々な種類の懸濁原液の固液分離処理がで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る減俸の斜視図、第２図はスリッ
ト開きローラ部分を示す一部縦断面図、第３図（ａ）〜
（ｅ）は濾過帯体の各種の形状を示す断面図、第４図は
この発明の減俸を備えた濾過装置の概略側面図である。 ３　：ベルト式回転減俸 ４　：濾過装置　　５：懸濁原液 １１：濾過帯体 １２．１３：回転軸 ニスリット幅開きローラ ：スリット幅復帰ローラ ：スリット幅調整ローラ ：濾過槽 ：懸濁原液注入口 ：濾液排出口 ケーク排出口 ：濾過帯体洗浄装置（洗浄手段） ：ブラシスキーマ（濾滓粒子除去移送手段）：加圧ロー
ラ（加圧手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動源に連結される平行な一対の回転軸に、環状
   の濾過帯体を所定間隔を置いて多数巻架したことを特徴
   とするベルト式回転濾体
2. （２）請求項第１記載のベルト式回転濾体において、環
   状に設置された帯状濾体の内部下面に各濾過帯体間のス
   リットを拡大させるスリット幅開きローラを設けたこと
   を特徴とするベルト式回転濾体
3. （３）請求項第１又は第２記載のベルト式回転濾体にお
   いて、環状に設置された帯状濾体の内部上面に、各濾過
   帯体間のスリットを調整するスリット幅調整ローラを設
   けたことを特徴とするベルト式回転濾体